grupo de investigación ecología de zonas Áridas · 2020-06-18 · 4. disponibilidad, tipo y...
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Réplica del IV taller de modelización de nichos ecológicos (27-30 Mayo 2008)
Disponibilidad, tipo y acceso a los datos:
• Los datos biológicos.• Los datos ambientales.• Salidas de los modelos.
Elisa LirasDpto. Biología Vegetal y Ecología
Universidad de Almerí[email protected]
Grupo de investigación Ecología de Zonas Áridas
CENTRO ANDALUZ PARA LA EVALUACIÓN Y SEGUIMIENTO DEL CAMBIO GLOBAL
Presencia
Presencia / ausencia
Presencia / pseudo-ausencia
DATOS DE ESPECIES DATOS AMBIENTALESClima
Topografía
Uso del suelo
Tipo de suelo
…PCA, NDVI…Shapefile de puntos
Lista de coordenadas…
Capa Raster / Capa Vectorial
MODELO
4. Disponibilidad, tipo y acceso a los datos
Réplica del IV taller de modelización de nichos ecológicos (27-30 Mayo 2008)
4. Disponibilidad, tipo y acceso a los datos
En resumen…
Funcionamiento práctico de los modelos de nicho ecológico:
Datos de entrada:1. Datos biológicos: lista de puntos geográficos (coordenadas x e y / lat y lon), en los que
se ha encontrado la especie que queremos modelar. 2. Datos ambientales: mapas de variables ambientales que el modelo incluirá como
“determinantes” de la localización de la especie.
Datos de salida: Según el tipo de modelo, obtenemos un mapa de probabilidad de presencia de la especie oun mapa binario (0/1) de presencia de la especie. (Mapas = distribución potencial de nicho ecológico de la especie).
Asunciones: Las variables ambientales determinan el nicho ecológico
Consideraciones importantes: No se consideran las interacciones bióticas ni los procesos de dispersión de las especies
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4. Disponibilidad, tipo y acceso a los datos
Réplica del IV taller de modelización de nichos ecológicos (27-30 Mayo 2008)
¿Dónde encontrar datos?
LOS DATOS BIOLÓGICOS
Describen la distribución conocida de las especies, y pueden provenir de:
• Colecciones personales: los datos de presencia se pueden obtener contrabajos de campo, de un individuo o de un pequeño grupo de científicos.
• Trabajos de campo extensos: la información de distribución puede obtenersede extensos trabajos de campo. Por ejemplo, el Atlas de Fauna Amenazadase construye con el esfuerzo de cientos de personas.
• Colecciones de museos: Cuidado! Normalmente están sesgadas haciaespecies raras.
• Recursos en línea: la distribución de datos de muchas fuentes se estáhaciendo cada vez más accesible gracias a internet. Por ejemplo, GBIF.
• Otras fuentes de datos: Bases de datos de biodiversidad (gen. gubernamentales)cartografías de vegetación, datos biogeográficos
4. Disponibilidad, tipo y acceso a los datos
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4. Disponibilidad, tipo y acceso a los datos
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Puntos de ausencia
– Los recuentos de ausencias no están disponibles en muchos casos, no existen, o pueden no ser fiables.
– En concreto, las ausencias de una especie en aquellos lugares en que si se dan las condiciones favorables se llaman “falsas ausencias”, porque el modelo las interpreta como correspondientes a condiciones desfavorables, aunque no sea el caso (ej. limitación de la dispersión, dinámica metapoblacional).
– La inclusión de falsas ausencias en el modelo puede sesgar seriamente el análisis, por o que los datos de ausencia se deben manejar con mucho cuidado (Hirzel et al., 2002).
4. Disponibilidad, tipo y acceso a los datos
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4. Disponibilidad, tipo y acceso a los datos
Otras fuentes de error y sesgo
Réplica del IV taller de modelización de nichos ecológicos (27-30 Mayo 2008)
– Incorrecta identificación de especies
– Incorrecta referencia espacial
– También se pueden introducir sesgos en los datos debido a que los investigadores suelen muestrear lugares de fácil acceso, a lo largo de carreteras y ríos, y cerca de ciudades o estaciones biológicas (Graham et al., 2004).
– En algunos casos, hay un sesgo espacial en los datos que puede hacer que los datos no sean representativos de las condiciones ambientales. (ej: fronteras).
– Al utilizar datos procedentes de museos, se debe recordar que los especimenes no se recolectaron para representar su distribución, sino que las colecciones están generalmente sesgadas hacia especimenes raros y especies nuevas.
4. Disponibilidad, tipo y acceso a los datos
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4. Disponibilidad, tipo y acceso a los datos
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4. Disponibilidad, tipo y acceso a los datos
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4. Disponibilidad, tipo y acceso a los datos
Réplica del IV taller de modelización de nichos ecológicos (27-30 Mayo 2008)
“Garbage in, garbage out”:
Si “metes basura en el modelo, obtendrás basura..”…
…es una máxima que sirve tanto en el modelado del nicho ecológico como en otros campos.
Dicho de otro modo, el modelo sólo puede ser tan bueno como los datos que contiene.
Si los datos de presencia utilizados para modelizar la distribución de especies no contienen suficiente información sobre los requerimiento ambientales de la especies, entonces el modelo no dará un resultado útil.
4. Disponibilidad, tipo y acceso a los datos
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Incorrecta referencia espacial
4. Disponibilidad, tipo y acceso a los datos
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Incorrecta referencia espacial
4. Disponibilidad, tipo y acceso a los datos
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Sesgo de muestreo: límites administrativos
4. Disponibilidad, tipo y acceso a los datos
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Sesgo de muestreo: límites administrativos
Tailandia
Vietnam
Laos
Camboya
4. Disponibilidad, tipo y acceso a los datos
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Classification includes Class: Magnoliopsida
Sesgo de muestreo: muestreo localizado
4. Disponibilidad, tipo y acceso a los datos
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Classification includes Class: Magnoliopsida
Sesgo de muestreo: carreteras
Kadmon et al. 2004. Effect of roadside bias on the accuracy of predictive maps produced by bioclimatic models. Ecological Applications.
4. Disponibilidad, tipo y acceso a los datos
Réplica del IV taller de modelización de nichos ecológicos (27-30 Mayo 2008)
El resultado depende más de la calidad de los datos biológicos de entrada que del algoritmo utilizado.
Artículo Mayo 2008:
4. Disponibilidad, tipo y acceso a los datos
Réplica del IV taller de modelización de nichos ecológicos (27-30 Mayo 2008)
LOS DATOS AMBIENTALES
Describen el ambiente en el que la especie está presente, e incluyen generalmente:
• Variables climáticas: temperatura, precipitación, etc.
• Variables topográficas: elevación, pendiente, etc..
• Tipo de suelo y cobertura
• Variables biológicas (distribución competidor / hospedante) …lo veremos másadelante
Notas:
- Las variables describen principalmente el ambiente abiótico.
- Los modelos presentan la potencialidad de incluir las relaciones bióticas, porejemplo, incluyendo la distribución de la especie competidora.
- En general, es mejor no incluir variables que tengan una relación indirecta conla distribución, ya que se pueden introducir errores al proyectar el modelo sobreotras regiones o sobre otros escenarios climáticos (Guisan and Thuiller, 2005).(ejemplo: mejor incluir temperatura y presión atmosférica que elevación).
4. Disponibilidad, tipo y acceso a los datos
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LOS DATOS AMBIENTALES
Las variables ambientales se obtienen de:
• Datos climáticos
• Cartografías geográficas
• Imágenes satelitales
Algunos ejemplos…
- WORLCLIM (www.worldclim.org) - datos climatológicos
- NASA (www.usgs.gov) – variables topográficas
- Programa MODIS (NASA) (modis.gsfc.nasa.gov) - imágenes de satélite y susproductos derivados
4. Disponibilidad, tipo y acceso a los datos
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LOS DATOS AMBIENTALES…y su diversidad
Hay que tener en cuenta que los datos ambientales pueden obtenerse de muchas formas. En concreto, si tomamos como ejemplo los datos climáticos, éstos pueden derivarse de:
• Interpolación de datos de estaciones meteorológicas
• Modelos climáticos globales
Que a su vez pueden derivar de…
• Variables bioclimáticas artificiales
• Medias simples de medidas reales
Por lo tanto hay que pensar en el diseño del modelo…no es cuestión de darle al modelo todo lo que tengamos y ver qué sale.
4. Disponibilidad, tipo y acceso a los datos
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4. Disponibilidad, tipo y acceso a los datos
Ejemplo:
Recientemente se ha abierto un debate sobre la importancia de las variables ambientales
1- Empieza con un artículo en el que proyectan la distribución potencial de un insecto nativo de Sudamérica sobre la superficie de Norteamérica
2- Y después toman los puntos de presencia de Norteamérica (la especie es introducida) sobre la superficie de Sudamérica
3- Y comparan la distribución en Sudamérica “nativa” y la “proyectada”.4- Observan que la superficie “proyectada” en Sudamérica a partir de la distribución en
Norteamérica es diferente! (se plantean explicaciones ecológicas)
Réplica del IV taller de modelización de nichos ecológicos (27-30 Mayo 2008)
Fitzpatrick et al. 2007
4. Disponibilidad, tipo y acceso a los datos
Ejemplo:
Recientemente se ha abierto un debate sobre la importancia de las variables ambientales
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Ejemplo:
Recientemente se ha abierto un debate sobre la importancia de las variables ambientales
Aparece un artículo de respuesta, indagando sobre las posibles causas de estos resultados!
Concluyen que las diferencias se deben al proceso metodológico, y no a procesos ecológicos.
4. Disponibilidad, tipo y acceso a los datos
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Ejemplo:
Recientemente se ha abierto un debate sobre la importancia de las variables ambientales
Por ejemplo, la precipitación como variable predictora puede venir de distintos modos…
Peterson & Nakazawa 2008
4. Disponibilidad, tipo y acceso a los datos
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Ejemplo:
Recientemente se ha abierto un debate sobre la importancia de las variables ambientales
Y las predicciones son diferentes!
Peterson & Nakazawa 2008
4. Disponibilidad, tipo y acceso a los datos
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4. Disponibilidad, tipo y acceso a los datos
Réplica del IV taller de modelización de nichos ecológicos (27-30 Mayo 2008)
Muchas gracias